Роль сидеральных паров в повышении продуктивности севооборотов и сохранении плодородия черноземов Средней Сибири

Природные условия Средней Сибири. Влияние зеленого удобрения на физические и воднофизические свойства выщелоченного чернозема. Влагообеспеченность посевов в севооборотах с чистыми и сидеральными парами. Запасы и баланс гумуса в севооборотах с парами.

Рубрика Сельское, лесное хозяйство и землепользование
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.11.2012
Размер файла 530,3 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Допуская возможность вымывания подвижных форм азота за пределы корнеобитаемого слоя, во влажные годы, нельзя не согласиться с мнением Г.П. Гамзикова (1990) о том, что непромывной водный режим, характерный для большей части территории Сибири, не способствует вымыванию азота в грунтовые воды. Кроме того, для почв Сибири характерна более высокая иммобилизационная способность по сравнению с европейскими аналогами, что положительно сказывается на связывании избытка минерального азота. Тем не менее, Г.П. Гамзиков, признавая непроизводительные потери азота в паровом поле, считает крайне важным внедрять сидеральные пары и солому, как средства, связывающие избыток минерального азота.

Определение содержания аммонийного и нитратного азота, проведенное спустя 4 дня после запашки сидерата (17.VII), показало, что содержание нитратного азота было ниже аммонийного и, более того, ниже, чем в почве чистого пара. Иначе говоря, в первые дни сидерального пара в почве процессы аммонификации преобладали над нитрификацией (прил. 27, 28).

Несмотря на непродолжительность сидерального парования, обнаружены существенные различия мобилизации почвенного азота в зависимости от глубины запашки донниково-ржаной растительной массы. Мелкая запашка растительного вещества обусловила вспышку аммонификации, в результате этого содержание N-NH4 в слое 0-30 см достигло 45 мг/кг против 17 мг/кг в почве с глубокой запашкой сидерата. По-видимому, меньшая интенсивность разложения растительного вещества при мелкой запашке сидерата способствовала иммобилизации аммонийных форм азота на мортмассе.

В последующие сроки определения (16.VIII и 13.X) соотношение минеральных форм азота в черноземе сидерального пара изменилось: значительно увеличилось содержание нитратного азота и уменьшилось количество азота обменного аммония. Следовательно, за месячный срок после запашки сидерата в почве отмечено усиление нитрификационных процессов, но интенсивность их в этот период была все еще ниже, чем в почве чистого пара. При этом выявлено, что при мелкой запашке сидератов обеспеченность почвы нитратным азотом выше, чем при глубокой запашке.

К осени произошло заметное усиление азотмобилизационных процессов. По-прежнему преобладало нитратонакопление. К концу 3 - месячного парования почвы, в которую была запахана сидеральная масса, содержание нитратов приблизилось к уровню его содержания в почве чистого пара. При этом в черноземе с мелкой запашкой злаково-бобового сидерата накопление азота нитратов достигло больших количеств, чем в почве с глубокой заделкой растительной массы сидерата. Так, в слое 0-30 см почвы чистого пара было обнаружено 160 мг/кг N-NO3, а в таком же слое почвы сидерального пара с мелкой запашкой - 134 мг/кг, с глубокой запашкой - 67 мг/кг.

Если оценивать запасы нитратов в полуметровом слое почвы, то различия между вариантами чистого пара и сидерального пара с неглубокой вспашкой сглаживаются. Так, в слое 0-50 см почвы чистого пара содержалось 190 мг/кг N-NO3, а в таком же слое почвы сидерального пара с мелкой запашкой - 196 мг/кг. Как и прежде, меньше обнаруживалось азота нитратов в варианте с глубокой запашкой - 127 мг/кг.

Приведенные данные позволяют сделать следующие выводы:

1. В почве чистых и сидеральных паров преобладали нитрификационные процессы по сравнению с аммонификационными. Содержание азота нитратов и аммония обнаружено в профиле до глубины 1 м.

2. Масштабы мобилизации почвенного азота в сидеральных парах приближались к таковым в чистых парах.

3. Обеспеченность почвы нитратным азотом к уходу сидеральных паров в зиму была выше на варианте с мелкой запашкой растительного вещества, нежели на варианте с глубокой запашкой.

В 1991 г. динамика различных форм азота определялась и под посевами пшеницы по чистым и сидеральным парам.

Как известно, процессы образования аммонийного и нитратного азота взаимосвязаны: пассивная аммонификация тормозит нитратонакопление, а усиление аммонификации приводит к энергичному проявлению нитрификационного процесса. Полученные данные показали, что в течение всего вегетационного сезона содержание аммонийного азота превышало содержание нитратного азота. Присутствие обоих форм минерального азота отмечено в пределах всей метровой толщи (прил. 29, 30).

Содержание аммонийного азота мало варьирует в метровой толще. Он прочно адсорбирован почвенными коллоидами, поэтому не вымывается фильтрующимися осадками и не теряется из почвы. Наличие аммонийного азота в глубоких слоях почвы, вероятно, связано с передвижением по профилю гуматов аммония.

Выявлены различия в мобилизации почвенного минерального азота в зависимости от предшественника. В агроценозах пшеницы по сидеральному пару с запашкой сидерата на разную глубину процессы накопления аммония протекали интенсивнее, чем в агроценозе пшеницы по чистому пару.

Напомним, что мелкая запашка сидерата обусловила вспышку аммонификации еще в паровом поле. В агроценозе пшеницы по этому варианту процессы аммонификации продолжали активно протекать. Было выяснено, что меньшая интенсивность разложения растительного вещества в паровом поле при мелкой запашке сидерата по сравнению с глубокой способствовала иммобилизации аммонийных форм азота. Таким образом, процессы иммобилизации продолжали протекать и под пшеницей по сидеральному пару с мелкой запашкой сидерата.

Нитраты, находясь в почвенном растворе, отличаются наибольшей подвижностью и поэтому способны мигрировать по почвенному профилю.

Миграция нитратов протекала весной и в середине лета, а осенью на всех вариантах опыта мигрировало небольшое количество нитратного азота. Под пшеницей по чистому пару наблюдалась активная миграция этой формы азота только весной. В агроценозе пшеницы по сидеральному пару с мелкой заделкой сидерата процессы миграции N-NO3 отмечены только в середине лета, а с глубокой запашкой - и весной и летом. Таким образом, весьма важно подчеркнуть, что концентрация зеленого питательного субстрата в небольшом слое почвы (14-16 см) содействовала процессам иммобилизации минерального азота и ограничивала "сброс" его в нижние слои почвы.

Следует отметить, что летом 1991 г. нитратонакопление шло слабо и количественно уступало нитратонакоплению в прошлые годы. Этим, вероятно, объясняется то, что в условиях засушливого вегетационного периода существенных различий в содержании нитратного азота в почве под пшеницей по сидеральным парам с неодинаковой глубиной заделки зеленой массы не обнаружено.

Таким образом, использование сидератов способствует увеличению поступления в почву органических веществ, обогащению ее азотом. В результате улучшается питательный режим возделываемых культур, увеличивается количество лабильных форм гумуса, тем самым повышается эффективное и потенциальное плодородие почвы.

6.3 Влияние предшественников и глубины запашки сидератов на сорный и культурный компоненты агроценоза зерновых

В лесостепной зоне края степень и характер нарастания сорных растений в агрофитоценозах зерновых культур зависит от предшественников, систем обработки почвы и гидротермических условий вегетационного периода.

Результаты наших исследований свидетельствуют, что в условиях умеренновлажного 1990 г. численность сорняков в фазу колошения пшеницы варьировала от 48 до 145 шт./м2. При этом наиболее чистыми от сорняков были посевы пшеницы по глубоко вспаханному сидеральному пару - 48 шт./м2., а наибольшая численность сорняков зафиксирована при размещении пшеницы по чистому неудобренному пару - 145 шт./м2.

Если оценивать вредоносность сорняков по доле сорного компонента в процентах от общей массы агрофитоценоза пшеницы, то оказывается, что в этот период доля сорного компонента в агрофитоценозе пшеницы на двух крайне противоположных по численности сорняков вариантах практически одинакова - 10,5-10,2% (табл. 6.6). Более того, к следующему сроку определения засоренности посевов (24,08) доля сорняков на фоне глубокой вспашки сидерального пара была на 3,1% больше по сравнению с вариантом чистого неудобренного пара. В этом отношении имеет место закономерность, при которой отмечается, что, чем выше засоренность посевов, тем меньше удельная вредоносность сорняков (И.И. Баздырев, В.Г. Лошаков и др., 2000).

Таблица 6.6

Засоренность посевов пшеницы в зависимости от предшесвенников и глубины запашки сидерата (1990 г.)

Предшественник

Глубина

запашки,

см

Дата

учета

Фитомасса, т/га

Доля сор- няков в агрофито

ценозе,

%

пшени-цы

сорняков

Чистый неудобрен- ный пар

27.VII

24.VIII

7,65

5,68

0,87

0,64

10,2

10,1

Чистый унавожен- ный пар

20 - 22

27.VII

24.VIII

9,30

5,91

0,69

0,64

6,9

9,8

Сидеральный пар с

вспашкой 15.VII

14 - 16

27.VII

24.VIII

9,05

5,46

0,50

0,45

5,2

7,6

20 - 22

27.VII

24.VIII

6,12

4,59

0,77

0,79

11,2

14,7

25 - 27

27.VII

24.VIII

5,30

4,78

0,62

0,73

10,5

13,2

Данные о сформировавшейся фитомассе яровой пшеницы к фазе ее цветения свидетельствуют, что растения по чистому неудобренному пару функционировали в лучших условиях по сравнению с вариантом глубоковспаханного сидерального пара. Так, например, в первом случае метровый слой почвы в фазу кущения пшеницы содержал влаги на 41 мм меньше, чем во втором. В результате во втором случае сформированная к фазе цветения фитомасса пшеницы оказалась на 30,7% меньше. Под пологом более мощного стеблестоя культурных растений на посевах по чистому пару многие сорняки оказались сильно угнетенными и неразвитыми.

Однако более благоприятные условия для функционирования посевов пшеницы в этом году сложились в вариантах с чистым унавоженным и сидеральным парами с неглубокой запашкой зеленого удобрения. Достаточно отметить, что в фазу кущения пшеницы метровый слой почвы на этих вариантах содержал соответственно на 64 и 39 мм влаги больше, чем в варианте с чистым неудобренным паром. В этих вариантах к фазе цветения фитомасса пшеницы была больше на 21,6-18,3% по сравнению с вариантом, где предшественником пшеницы являлся чистый неудобренный пар.

О том, что на этих двух вариантах складывались более благоприятные условия для роста и развития пшеницы, подтверждают и данные о сформировавшейся к периоду цветения пшеницы массы живых корней в слое 0-40 см. Если в варианте с посевом по чистому неудобренному пару их масса составляла 2,3 т/га, то на фоне унавоженного и сидерального пара соответственно 3,56 и 3,46 т/га.

В результате более высокой конкурентной способности культурного компонента по отношению к сорному доля последнего в продуцирующем агрофитоценозе была самой низкой в варианте сидерального пара с неглубокой вспашкой - 5,2% и в варианте с унавоженным паром - 6,9%. Меньшая вредоносность сорняков на этих вариантах отмечалась и в фазу молочно-восковой спелости пшеницы.

Формирование биомассы сорного и культурного компонентов фитоценоза пшеницы в условиях засушливого 1991 г. проходило по-иному.

Благодаря преобладающему обилию в агрофитоценозе, культурные растения обладают более высокой конкурентной способностью по отношению к сорному компоненту. Однако в условиях, когда культурный компонент в агрофитоценозе оказывается сильно ослабленным из-за изреженности всходов, либо из-за сильного поражения вредителями и болезнями, либо в результате сильной засухи, сорные растения могут стать доминантами агрофитоценоза, что приведет к существенным потерям урожая сельскохозяйственной культуры (И.И. Баздырев, В.Г. Лошаков и др., 2000).

Если в условиях умеренновлажного вегетационного периода 1990 г. фитомасса пшеницы в фазу цветения варьировала в пределах 5,3-9,3 т/га, то в условиях засушливого 1991 г. - от 1,46 до 4,02 т/га. Под покровом ослабленных засухой культурных растений сорняки получали достаточно хорошее развитие. Если в 1990 г. масса сорняков перед уборкой пшеницы варьировала в пределах 0,45-0,79 т/га, то в 1991 г. - от 0,79 до 1,19 т/га (табл. 6.7).

Таблица 6.7

Засоренность посевов пшеницы в зависимости от предшественников и глубины запашки сидерата (1991 г.)

Предшественник

Глубина

запашки,

см

Дата

учета

Фитомасса, т/га

Доля сорняков в общей фи- томассе,

%

пшеницы

сорняков

Чистый неудоб- ренный пар

17.VII

30.VIII

1,46

3,44

0,30

1,19

17,0

25,6

Чистый унаво- женный пар

20 - 22

17.VII

30.VIII

3,84

4,11

0,18

0,84

4,5

17,0

Сидеральный пар с вспашкой 15.VI

14 - 16

17.VII

30.VIII

3,61

4,61

0,15

0,79

4,0

14,6

20 - 22

17.VII

30.VIII

3,70

4,59

0,14

0,87

3,6

15,9

25 - 30

17.VII

30.VIII

4,02

5,45

0,12

0,98

2,9

15,2

Сидеральный пар с вспашкой 15.VII

14 - 16

17.VII

30.VIII

3,25

4,13

0,13

0,99

3,9

19,3

20 - 22

17.VII

30.VIII

3,05

4,08

0,15

0,84

4,7

17,1

25 - 30

17.VII

30.VIII

2,74

3,92

0,15

1,00

5,2

20,3

К отличительным особенностям этих лет относится то, что, кроме варианта с чистым неудобренным паром, доля сорняков в агрофитоценозе в июле 1991 г. была ниже, чем в 1990 г., но к периоду уборки она резко возросла - в 3,7-5,0 раз.

Глубина запашки донника не оказывала существенного влияния на обилие сорных растений к периоду уборки пшеницы. Так, в варианте сидерального пара с запашкой донника в середине июня на глубину 14-16, 20-22 и 25-27 см на 1 кв.м насчитывалось соответственной 41, 53 и 57 сорняков, а их доля от общей фитомассы варьировала в пределах 14,6-15,9%. В вариантах с июльским сроком запашки численность сорняков составляла соответственно 35, 62 и 45 шт./м2, но доля сорняков по сравнению с июньским сроком вспашки пара была выше на 4,7, 1,2 и 5,1%.

Самый высокий уровень засоренности посевов пшеницы в засушливом 1991 г. был при размещении ее по чистому неудобренному пару. Здесь к середине июля от общей массы агрофитоценоза на долю сорняков приходилось 17%, в 1,7-2,5 раза больше, чем на остальных вариантах. Если учесть, что сформированная к этому времени фитомасса пшеницы в варианте с чистым неудобренным паром имеет самые низкие значения в опыте (1,46 т/га), то такое обилие сорняков значительно превышает не только критический, но и экономический пороги вредоносности.

Отметим и то, что в этом году многолетние сорняки в посевах пшеницы отсутствовали, а наибольшее распространение получили аистник цикутовый, гречишка вьюнковая, щетинник сизый и зеленый, а ранние яровые сорняки, типа жабрея и конопли, встречались лишь единично.

Учет засоренности посевов ячменя, размещаемого второй культурой по чистым и сидеральным парам, показал, что в этом же 1991 г. в севооборотном звене с чистым неудобренным паром количество сорняков было таким же (246 шт./м2), как и в посевах пшеницы по этому же предшественнику (табл. 6.8). В то же время при размещении ячменя в звене севооборота с сидеральным паром численность сорняков возросла в 2,9-4,8 раза.

Если в севооборотном звене с чистым паром многолетние сорняки (осоты) отсутствовали, то в звене с сидеральным паром их число варьировало от 1 до 6 шт./м2. При этом именно осоты чаще всего составляли основную массу сорного компонента. Так, например, масса 6-ти растений осота на фоне неглубокой запашки сидерата составляла ј часть от всей массы сорных растений.

В севооборотном звене с сидеральным паром наименее засоренным оказался вариант с запашкой зеленого удобрения на 14-16 см. Численность сорняков на фоне последействия такой глубины запашки сидерата была в 2-3 раза, а масса сорняков - в 2,3-2,5 раза ниже, чем на фоне последействия обычной и глубокой вспашки сидерального пара.

Меньше всего были засорены посевы ячменя в севооборотном звене с чистым унавоженным паром. По сравнению с чистым неудобренным паром численность сорняков здесь снижалась в 4,4 раза, а масса сорняков - в 1,6 раза.

Таблица 6.8

Засоренность посевов ячменя при размещении его второй культурой по чистым и сидеральным парам с различной глубиной запашки сидерата (1991 г., перед уборкой)

Предшественник

Глубина запашки
сидерата,

см

Количество, шт/м2

Сырая масса, г/м2

всего

в т.ч.

многолет.

всего

в т.ч.

многолет.

Пшеница по чистому

неудобренному пару

-

246

-

120

-

Пшеница по

унавоженному пару+N45P45К45

20 - 22

56

-

75

-

Пшеница по сиде-
ральному пару, вспа-

ханному 15.VII

14 - 16
20 - 22

25 - 27

102
328

215

6
1

4

100
228

250

25
8

110

6.4 Влияние глубины запашки сидератов на урожайность яровой пшеницы (действие) и ячменя (последействие)

Нашими исследованиями установлено, что эффективность занятого пара в лесостепных районах края зависит от количества осадков, выпавших в период парования, и от запасов почвенной влаги на момент посева зерновых культур. Обобщение результатов многолетних экспериментальных данных позволяет утверждать, что в засушливые годы, заделка в паровое поле зеленых удобрений в середине июля не обеспечивает роста урожайности пшеницы. Так в среднем за 8 засушливых лет с ГТК вегетационного периода меньше 1 урожайность яровой пшеницы по чистому неудобренному пару составила 2,19 т/га, а по сидеральному - 2,05 т/га. При использовании сидератов в относительно влажные годы с ГТК более 1, урожайность пшеницы по чистому пару в среднем за 9 лет составила 1,99 т/га, а по сидеральному - 2,4 т/га.

В предыдущей главе мы показали, что повышения эффективности сидерального пара можно достичь за счет более раннего - июньского срока запашки сидерата, а также за счет внесения фосфорного удобрения под пшеницу.

Большое влияние на эффективность зеленого удобрения оказывает и глубина его заделки. Глубина заделки сидерального удобрения зависит: во-первых, от гранулометрического состава почвы; во-вторых, от мощности биологически активного слоя почвы. На средних и тяжелых по гранулометрическому составу почвах целесообразна неглубокая (14-16 см) заделка сидеральной массы. Аргументом в пользу неглубокой заделки зеленого удобрения является малая мощность биологически активного слоя почв края с неглубоким расположением корневой системы возделываемых культур. При неглубокой заделке сидерата, по сравнению с глубокой, очевидны преимущества в накоплении и сохранении почвенной влаги и мобилизации доступного фосфора и калия.

Важно подчеркнуть, что запашка сидерата на 14-16 см обеспечивала по сравнению с глубокой существенную прибавку урожая на фоне июльского срока вспашки пара не только в засушливом 1991 г. - на 23,8%, но и в умеренно влажном 1990 г. - на 24,3% (табл. 6.9). Важно отметить и другое - в условиях засушливого 1991 г. глубокая вспашка сидерального пара в июле обеспечивала урожайность пшеницы на неудобренном суперфосфатом фоне на уровне контроля, а снижение глубины запашки донника до 20-22 и 14-16 см сопровождалось повышением урожайности на 0,34 т/га.

Отзывчивость пшеницы на внесение фосфора в различные годы была неадекватной. В условиях умеренно влажного 1990 г. фосфорное удобрение, как правило, заметно повышало эффективность сидерального пара, но последняя очень сильно зависела от содержания доступного фосфора в почве в предпосевной период. Так в варианте с неглубокой запашкой сидерата в этот период отмечалось очень высокое содержание доступного фосфора (34,2 мг/100 г) и поэтому на этом варианте прибавки от внесения суперфосфата не получено. На фоне обычной и глубокой вспашки содержание доступного фосфора было значительно меньшим и колебалось от 17,0 до 25,5 мг/100 г почвы. На фоне такой обеспеченности доступным фосфором в весенний период прибавка от суперфосфата составляла: в варианте с запашкой сидерата на 20-22 см - 0,34 т/га (16,4%), на 25-27 см - 0,47 т/га (21,6%).

Таблица 6.9

Влияние предшественников, глубины запашки сидерата и фосфорного удобрения на урожайность пшеницы, т/га

Предшественник

Глубина

запашки,

см

1990 г.

1991 г.

неудобрен-

ный фон

Р45

неудобрен-

ный фон

Р45

Чистый пар

2,38

-

1,48

1,30

Унавоженный пар

20-22

-

2,85

1,66

1,89

Сидеральный пар

с вспашкой

15.VI

14-16

-

-

1,94

1,57

20-22

-

-

1,77

1,58

25-27

-

-

1,55

1,88

Сидеральный пар

14-16

2,71

2,65

1,82

1,49

с вспашкой

20-22

2,07

2,41

1,82

1,83

15.VII

25-27

2,18

2,65

1,47

1,55

НСР05

0,29

0,29

В засушливом 1991 г. эффективность сидерального пара в значительной мере определялась глубиной запашки зеленого удобрения. В этом отношении бесспорное преимущество находится на стороне раннего - июньского срока, но при условии неглубокой запашки донника. В этом варианте получена самая высокая прибавка урожая, составившая 0,46 т/га по отношению к чистому неудобренному пару. На фоне же июльского срока неглубокая запашки также повышала урожайность пшеницы на 0,35 т/га по сравнению с глубокой запашкой и на 0,35 т/га по сравнению с неудобренным чистым паром.

В этом году во всех опытах внесение минеральных удобрений под зерновые культуры в большинстве случаев не приводило к повышению урожайности. В частности, в опыте с разноглубинной запашкой сидерата внесение суперфосфата под пшеницу сопровождалось повышением урожайности только в двух вариантах - на фоне применения навоза и на фоне глубокой июньской запашки донника. В вариантах с запашкой донника в середине июля на 20-22 и 25-27 см урожайность на удобренном и неудобренном фонах оказалась практически одинаковой, а на остальных четырех вариантах урожайность снижалась от использования фосфорного удобрения. В вариантах с неглубокой запашкой донника она уменьшалась на 19,1-18,1% по сравнению с неудобренным фоном.

Таким образом, неглубокая запашка сидерата оказалась наиболее целесообразной как в условиях засушливого, так и умеренно влажного вегетационного периодов, обеспечив в среднем за два года увеличение урожайности пшеницы на 0,44 т/га, на 24% по сравнению с глубокой запашкой сидерата и на 17,6% по сравнению с вариантом, в котором пшеница возделывалась по чистому неудобренному пару.

В отличие от яровой пшеницы, высеваемой первой культурой по парам без внесения суперфосфата, уровень урожайности ячменя, высеваемого второй культурой на фоне вспашки пара на 14-16 и 20-22 см был ниже на 0,47-0,48 т/га. На фоне такого уровня урожайности внесение N45P45K45 под ячмень обеспечивало прибавку урожайности от 0,33 до 0,48 т/га (табл.6.10). Это свидетельствует о том, что воздушная засуха оказала влияние прежде всего на лучше развитые растения с большой листовой поверхностью.

Таблица 6.10

Последействие зеленого удобрения и глубины его запашки на урожайность повторных посевов зерновых, т/га

Предшественник

Глубина

запашки,

см

1991 г.

1992 г.

неудобрен-ный фон

N45P45K45

неудобрен-ный фон

Пшеница по чистому пару

1,39

-

1,49

Пшеница по чистому унавоженному пару

20-22

-

1,63

1,63

Пшеница по сидеральному пару с вспашкой 15.VI

14-16

-

-

1,61

20-22

-

-

1,69

25-27

-

-

1,63

То же с вспашкой 15.VII

14-16

1,34

1,67

1,45

20-22

1,35

1,77

1,54

25-27

1,53

2,01

1,53

НСР0,5

0,29

0,12

Необходимо отметить и другой факт. В вариантах с запашкой сидерата в середине июня последействие сидерального пара выражалось в прибавке урожайности в 8,0-13,4% по отношению к чистому неудобренному пару, а в вариантах с запашкой 15 июля последействие не обнаружено на неудобренном фоне. На фоне же внесения NPK прибавка составила 8,6% в варианте с запашкой сидерата на 20-22 и 23,3% в варианте с глубокой запашкой зеленого удобрения. В последействии глубокая вспашка сидерального пара в среднем за два года увеличивала урожайность ячменя на 10,1%.

Глава 7. ЭФФЕКТИВНОСТЬ КУЛИС И ПРЕДЗИМНЕГО ЩЕЛЕВАНИЯ В НАКОПЛЕНИИ ВЛАГИ В ЧИСТЫХ И СИДЕРАЛЬНЫХ ПАРАХ

Обобщенные за 17 лет данные о сравнительной эффективности чистых и сидеральных паров показали, что сидеральные пары позволяют увеличить урожайность пшеницы всего на 0,15 т/га, или на 7,2%. За 9 лет с ГТК вегетационного периода > 1 она по сравнению с чистым паром увеличивается в среднем на 0,25 т/га, или на 20,6%, а за 8 лет с ГТК < 1 - снижается на 0,14 т/га, или на 6,4%. Следует отметить, что в данном случае речь идет о сидеральных парах с июльским сроком вспашки.

В предыдущей главе было показано, что в комплексе мероприятий по повышению эффективности сидеральных паров необходим переход от традиционных июльских сроков запашки сидеральной массы к июньским. В этом комплексе эффективность сидеральных паров в повышении урожайности может быть достигнута и за счет осуществления в паровом поле и других мероприятий по увеличению накопления влаги в почве. В частности, в рамках практического решения этой задачи важное место должно отводиться приемам по накоплению снега на полях и увеличению коэффициента усвоения почвой зимних осадков. В этой связи подчеркнем, что если, например, для условий Северного Казахстана и Западной Сибири зимние осадки играют существенную роль в общем балансе влаги, то при бесснежьи, характерном для лесостепных районов Красноярского края (на долю зимних осадков приходится лишь 10-16% годовой нормы), заметная положительная роль твердых осадков не мыслима без специальных приемов по накоплению снега на полях. К таким приемам прежде всего необходимо отнести создание кулис в паровом поле.

Вопросам снежной мелиорации при помощи кулис в Сибири большое внимание уделяли А.И. Шульгин (1953), М.З. Журавлев (1959), Н.И. Фольмер (1969), А.В. Полупуднов (1976), А.М. Ситников (1979), М.Е. Черепанов (1988) и др. В их работах показана высокая агротехническая и экономическая эффективность кулис из горчицы для засушливых районов Западной Сибири и Северного Казахстана. Здесь кулисные растения являются наиболее эффективным средством накопления зимних осадков. Если в парах без кулис накапливается 22-42 мм влаги, то в пару с кулисами - 36-92 мм (М.Е. Черепанов, 1988).

По данным сортоучастков Омской, Новосибирской, Павлодарской, Кустанайской, Курганской областей и Алтайского края, бывшей Славгородской опытной станции, СибНИИСХОЗа, Троицкого опытного поля, Алтайского НИИСХ, ВНИИСХ, Омского СХИ, повышение урожайности яровой пшеницы за счет кулисных паров составляет от 1,9 до 9,0 ц/га (М.Е. Черепанов, 1988).

В отличие от Западной Сибири и Северного Казахстана эффективность кулисных паров в условиях открытой лесостепи и степи Красноярского края несколько ниже. Здесь кулисный пар обеспечивает дополнительное накопление почвенной влаги ко времени посева культур, размещаемых по этому предшественнику, в пределах 30-60 мм. Снег, накапливаемый кулисами, предохраняет почвенную влагу от вымораживания, а весной влага твердых осадков, увлажняя верхние слои почвы, служит своеобразным щитом, уменьшающим потери влаги из более глубоких слоев почвы в период от схода снега до посева яровой пшеницы.

По нашим данным, полученным в условиях открытой лесостепи Причулымья (Учумский племовцезавод Ужурского района), при 4-строчной конструкции кулис из горчицы с межкулисным пространством в 11 м прибавка урожая зерна пшеницы составила около двух центнеров с гектара по сравнению с чистым паром без кулис (А.М. Берзин, В.В. Лисунов, 1983). По пятилетним данным, полученным в типичной степи Причулымья на Новоселовском стационаре КНИИСХа, двухстрочные кулисы из горчицы при межкулисном пространстве в 8-10 м повысили урожайность пшеницы на 1,4 ц/га, или на 8,4% (В.В. Лисунов).

Производственные опыты по изучению эффективности кулисных паров были проведены нами и в совхозе "Таежный" Сухобузимского района (Красноярская лесостепь).

До 90-х годов совхоз "Таежный" специализировался на производстве картофеля и овощей с поставкой их в заполярный город Норильск. Ежегодная площадь посадки картофеля составляла более одной тысячи гектаров. Под эту культуру отводились лучшие предшественники, такие как чистый пар и пласт многолетних трав, которые возделывались вне севооборотов в течение 6-7 лет. Эти обстоятельства послужили основанием для использования кулисных паров под посадки картофеля. Опыты проводились на черноземе слабооподзоленном среднемощном тяжелосуглинистом.

Агротехника в опыте включала ранневесеннее боронование, перепашку пара на 20-22 см. Посадка картофеля сорта Берлихенген осуществлялась сажалкой СН-4Б 24-25 мая с нормой посадки 30 ц/га. До появления всходов и по всходам проводилось боронование боронами 3БЗС-1, две культивации междурядий КОН-2,8 и окучивание.

Результаты снегосъемок показали, что 23 января 1980 г. мощность снежного покрова на чистом пару составила 35,1 см, в то время как на кулисном - 50,6 см, что на 15 см больше. Следует отметить, что зима этого года оказалась щедрой на снегопады. За два зимних месяца (ноябрь и декабрь) в большинстве районов выпало по 40-60, а по данным Сухобузимской метеостанции - 47 мм, что превысило обычное количество в 1,3 раза. Увеличение высоты снега на полях происходило и в первой половине января, когда выпало 14 мм осадков. Однако в условиях Восточной Сибири накопление снега не всегда сопровождается увеличением запасов почвенной влаги к моменту посева сельскохозяйственных культур. Как правило, почва весной здесь оттаивает медленно и поэтому в момент схода снега с полей талые воды плохо усваиваются почвой, стекая в пониженные элементы рельефа. Усвоение талых вод во многом определяется обработкой почвы, ее влажностью и особенностью снеготаяния. В последнем случае в оценке весны 1980 г. следует отметить, что среднемесячные температуры воздуха в марте и апреле были ниже нормы на 3,4 и 0,5оС соответственно. Интенсивное таяние снега проходило во второй декаде апреля, значительно позже обычного. По состоянию на 17 апреля на чистом пару находились только отдельные очаги льда по 2-3 кв. метра. В кулисном пару снег к этому периоду еще сохранился, но находился только вблизи кулис, а высота его была в среднем 7 см. В этих условиях верхний слой почвы еще не оттаял и плохо усваивал талые воды, которые не пополнили запасы влаги в подпахотном горизонте (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Запасы продуктивной влаги под посадками картофеля по чистым и кулисным парам, мм

Годы

Предшественник

Слой

почвы,

см

Сроки

Посадка,

26-29.V

Цветение,

18-23.VII

Уборка,

10-11.IX

1980

Чистый пар

(контроль)

0 - 30

20

17

58

0 - 100

93

47

136

Кулисный пар

0 - 30

27

24

44

0 - 100

102

54

93

1981

Чистый пар

0 - 30

54

49

38

0 - 100

128

131

74

Кулисный пар

0 - 30

59

66

69

0 - 100

150

156

107

Перед посадкой картофеля пахотный слой почвы кулисного пара по сравнению с чистым паром без кулис содержал доступной влаги всего на 7 мм больше, а в метровом слое - на 9 мм.

Незначительное преимущество кулисного пара в вопросах влагообеспеченности посадок картофеля не обеспечило достоверной прибавки урожая, которая по отношению к контролю составила всего 0,61 т/га (табл. 7.2). В то же время следует отметить, что при посадке картофеля по кулисному пару улучшалась товарность клубней. Здесь на долю крупных клубней от общей массы урожая приходилось 42,6%, при 31% в варианте чистого пара без кулис.

Таблица 7.2

Урожайность и товарность клубней картофеля при возделывании по чистому и кулисному пару

Показатели

Предшественники

Чистый пар

Кулисный пар

1980 г.

1981 г.

1980 г.

1981 г.

Урожайность, т/га

14,0

10,5

14,6

21,0

Товарность клубней, %

мелких

29,0

32,7

23,6

13,4

средних

40,0

24,5

33,8

26,8

крупных

31,0

42,7

42,6

59,8

По-иному складывались условия для накопления снега и усвоения почвой талых вод в 1981 г. Высота снега в этом году по большинству лесостепных районов края оказалась меньше, чем в предыдущем, на 5-10 см. Отрицательное влияние на высоту снежного покрова оказывали сильные ветры и мартовские оттепели, когда максимальные температуры впервые за предыдущие 40 лет повышались до 9-14 градусов тепла.

По данным снегосъемки, 15 марта (началу схода снега) мощность снежного покрова на кулисном пару достигла 49,6 см, в то время как на безкулисном - 21,8 см. На кулисном пару распределение снега было более равномерным, тогда как на безкулисном наблюдались небольшие очаги оголенной почвы.

Помимо теплого марта, апрель также оказался теплее обычного на 3,9оС. В отдельные дни максимальная температура воздуха достигала 21,2оС. В таких условиях на фоне пасмурной погоды потери влаги на испарение были не столь существенными, почва оттаивала на большую глубину по сравнению с предыдущим годом и поэтому полнее аккумулировала талые воды. К моменту посадки картофеля пахотный и метровый слои кулисного пара содержали соответственно на 6 и 22 мм влаги больше, чем на контроле. Более глубокое промачивание почвы весной в варианте с кулисным паром имеет весьма важное значение. Например, крупный ученый в области сельскохозяйственной метеорологии Р.Э. Давид (1965) отмечал, что пар является важнейшим средством сохранения и накопления влаги лишь при известном уровне атмосферных осадков. Роль водохранилища он выполняет вполне удовлетворительно для слоев, расположенных глубже 30-50 см. "Эти слои при отсутствии растительности недоступны высушиванию атмосферными агентами. Следовательно, пар может служить водохранилищем лишь в том случае, когда естественное весеннее промачивание достигает глубины более значительной, чем 50 см. При мелкой увлажненности почвы в пару хранить нечего". В нашем случае весенние запасы влаги в метровом слое почвы чистого безкулисного пара были на 35 мм, а на кулисном на 48 мм выше по сравнению с предыдущим годом. При этом разница между вариантами в 1981 г. складывалась не только за счет увлажненности пахотного, но и подпахотных горизонтов. При отсутствии потерь на физическое испарение из подпахотных горизонтов эта разница сохранялась в течение всей вегетации картофеля. Например, в фазу цветения и перед уборкой картофеля метровый слой почвы в варианте кулисного пара содержал влаги на 25 и 33 мм больше, чем на контроле.

Отметим, что вегетационный период 1980 г. был засушливым (ГТК - 0,72). Сухая и жаркая погода отмечалась со второй половины мая. Обильные дожди прошли только в третьей декаде июля, заметно пополнив запасы влаги в почве. Май и июнь 1981 г. также были засушливыми, но дожди начали идти с первой декады июля, превысив месячную норму на 27 мм, а в целом вегетационный период этого года характеризуется как умеренно влажный (ГТК - 1,21).

Благоприятные условия для усвоения зимних осадков способствовали созданию хороших стартовых условий влагообеспеченности всходов картофеля, а влажная вторая половина лета - формированию более высокого по сравнению с предыдущим годом урожая. Поскольку условия влагообеспеченности в период майско-июньской засухи складывались лучше в варианте с кулисным паром, здесь сформировался урожай картофеля, вдвое превышающий контроль. При посадке по кулисному пару товарные качества картофеля также были существенно лучше. Если на контроле на долю мелких клубней приходилось 32,7%, то в варианте с сидеральным паром - только 13,4%.

Экономическая эффективность возделывания картофеля в этом году была высокой даже при посадке его по чистому бескулисному пару. Затраты на 1 га здесь составили 436,9 руб, себестоимость центнера картофеля - 4,16 руб, чистый доход - 1453,12 руб, а уровень рентабельности - 332,6%. При посадке по кулисному пару эти показатели были значительно лучше и составили соответственно: 464,04, 2,22, 3312,36, а уровень рентабельности - 713,8%; т,е, в 2,1 раза выше, чем на контроле.

Таким образом результаты проведенного опыта показали высокую эффективность кулисного пара в накоплении снега на полях. В то же время результаты опыта позволили установить, что коэффициент усвоения зимних осадков в сильной степени определяется особенностями снеготаяния, когда неблагоприятные условия для усвоения почвой талых вод могут свести на нет снегонакопительный эффект кулисных паров. В этой связи приведем данные М.Е. Черепанова (1988), который указывает, что в условиях Западной Сибири в срок между осенним и весенним определением влажности почвы в кулисных парах непроизводительно теряется 67-69% влаги. Однако опыт, накопленный в Западной Сибири, позволил установить, что впитывание талых вод можно значительно повысить за счет осеннего щелевания полей в системе зяблевой обработки почвы (В.Н. Слесарев, Л.В. Юшкевич, 1978). В лесостепной зоне Западной Сибири рекомендуется осуществлять щелевание в конце сентября - начале октября на глубину 40-45 см и на посевах многолетних трав (А.Я. Жежер, Л.В. Жежер, 2001).

Несмотря на то, что щелевание - простой и доступный прием влагонакопления, эффективность его в условиях Красноярского края не прошла экспериментальной оценки, что является одной из причин не использования этого приема в хозяйствах.

Учитывая данное обстоятельство, начиная с 1995 г., нами проведены исследования эффективности щелевания. Схема опыта включала варианты с проведением щелевания в чистых и сидеральных парах.

Определение влажности почвы перед уходом паров в зиму показало, что чистые и сидеральные пары содержали практически равное количество влаги в метровом слое почвы в пределах 124-134 мм (табл. 7.3). Повторное определение влажности почвы, проведенное в фазу всходов пшеницы, позволило выявить влагонакопительную функцию предзимнего щелевания. Если на чистых и сидеральных парах запасы влаги в слое 0-100 см увеличились по сравнению с предзимьем на 7-9 мм, то в вариантах со щелеванием на 39-40 мм. При этом важно подчеркнуть, что различия определялись не за счет увлажненности пахотного слоя, а за счет более глубоких слоев метрового профиля, исключающих непроизводительные потери влаги. К фазе кущения преимущество вариантов с щелеванием сохранилось, хотя и стало менее заметным.

Таблица 7.3

Запасы продуктивной влаги перед уходом паров в зиму (1995 г.) и под посевами яровой пшеницы (1996 г.), мм

Вариант

Слой почвы,

мм

Сроки определения

Уход в зиму,

20.X

Всходы,

28.V

Кущение,

20.VI

Чистый пар

0 - 30

40

60

42

0 - 100

134

143

108

То же + щелевание

0 - 30

36

51

54

0 - 100

124

164

126

Сидеральный пар

0 - 30

42

50

44

0 - 100

126

133

121

То же + щелевание

0 - 30

36

51

57

0 - 100

132

171

136

Вегетационный период 1996 г. относится к засушливому (ГТК-0,8), но хорошие условия увлажнения почвы весной и своевременно выпавшие осадки в июне, в течение которого происходит закладка будущего урожая, способствовали формированию сравнительно высокого урожая, несмотря на то, что репродуктивный период развития пшеницы: колошение, цветение, формирование и налив зерна совпал с сухой и жаркой погодой, наблюдавшейся в июле (ГТК-0,4) и августе (ГТК-0,8). Это привело к формированию недостаточно выполненного зерна.

В описываемых условиях щелевание чистого пара сопровождалось выраженной тенденцией к повышению урожайности пшеницы, а щелевание сидерального пара обеспечило достоверную прибавку урожая - 0,2 т/га (табл. 7.4). Однако самое главное, на что следует обратить внимание, это то, что щелевание сидерального пара позволило получить урожай выше, чем на контроле (+0,14 т/га).

Таблица 7.4

Влияние щелевания на урожайность яровой пшеницы по чистым и сидеральным парам, т/га

Вариант

1996 г.

1997 г.

В среднем

За 2 года

Чистый пар (контроль)

2,39

1,99

2,19

То же + щелевание

2,50

2,22

2,36

Сидеральный пар

2,33

2,34

2,34

То же + щелевание

2,53

2,61

2,57

НСР 05 0,15 0,21

Погодные условия 1997 г. были аномальными и существенно отличались от среднемноголетних значений. На всей территории края отмечался необычно высокий снежный покров, который существенно препятствовал глубокому промерзанию почвы. Необычайно раннее апрельское потепление с большим количеством солнечных дней привело к усиленной сублимации снежных запасов и неплохому впитыванию талых вод в почву. Снегосъемка, проведенная 18 марта, зафиксировала высоту снежного покрова на парах опытного поля в 24 см, а к концу марта снег полностью сошел с полей.
Переход среднесуточных температур через 5о на глубине заделки семян наблюдался уже в первой половине апреля, но поскольку сроки посева зерновых применялись обычные (19 мая), то накопленные зимние запасы влаги существенно снижались за счет потерь на физическое испарение из почвы.
По сравнению с предзимьем запасы влаги в слое 0-100 см к моменту посева увеличились: по чистому пару на 28, а по сидеральному - на 49 мм (табл. 7.5). Щелевание чистого пара позволило увеличить запасы влаги в метровом слое на 25 мм, а щелевание сидерального пара - на 28 мм. При этом, как и в предыдущий год щелевание способствовало лучшему усвоению влаги подпахотными горизонтами почвы.

Таблица 7.5

Запасы продуктивной влаги перед уходом паров в зиму (1996 г.) и под посевами яровой пшеницы (1997 г.), мм

Вариант

Слой почвы,

см

Сроки определения

Уход в зиму,

12.X

Посев,

19.V

Кущение,

17.VI

Чистый пар

0 - 30

37

38

44

0 - 100

106

134

115

То же + щелевание

0 - 30

39

41

48

0 - 100

110

159

141

Сидеральный пар

0 - 30

21

48

61

0 - 100

93

142

129

То же + щелевание

0 - 30

25

49

57

0 - 100

95

170

158

Критический период в развитии пшеницы (всходы - трубкование) совпал с прохладной влажной погодой и это способствовало хорошему продуктивному кущению и закладке крупного колоса на посевах пшеницы по парам. Несмотря на сухую и жаркую погоду, установившуюся в конце июня, и особенно в июле (ГТК-0,4), по чистым и сидеральным парам сформировался урожай с варьированием от 1,99 до 2,61 т/га. В то же время, июльская засуха в большей степени повлияла на урожайность повторных посевов пшеницы по парам. На фоне чистого пара она составила 1,07 т/га, а на фоне сидерального - 1,16 т/га.

В сложившихся погодных условиях и запасах почвенной влаги урожайность пшеницы по сидеральному пару оказалась выше, чем по чистому на 0,35 т/га. Щелевание чистого пара увеличило урожайность на 0,23 т/га, а сидерального - на 0,27 т/га. В среднем же за два года щелевание чистого пара повышало урожайность пшеницы на 0,17 т/га, а щелевание сидерального пара - на 0,23 т/га.

В 1998 г. нами были начаты исследования по изучению эффективности чистых кулисных и сидерально-кулисных паров с применением в них предзимнего щелевания. Кроме того, в отличие от предыдущих лет, пары использовались не только под посевы пшеницы, но и под посадки картофеля.

Включение в программу исследований картофеля обосновывалось целым рядом обстоятельств. Во-первых, как мы уже отмечали в главе 4, пропашные культуры отзываются на внесение органических удобрений более высокими прибавками урожая нежели зерновые. Необходимость использования органических удобрений под картофель очевидна, поскольку существующая в хозяйствах края практика размещения картофеля по чистым парам увеличивает вероятность ухудшения структурного состояния почвы, которая подвергается интенсивной обработке в течение двух лет подряд. Кроме того, интенсивная обработка почвы приводит к усилению минерализации запасов органического вещества почвы. При возделывании картофеля потери органического вещества почвы оказываются в 2-4 раза большими, чем при возделывании зерновых. Дегумификация (уменьшение содержания гумуса в почве), когда минерализация гумуса не обеспечивается компенсацией его потерь, приводит к снижению потенциального и эффективного плодородия почвы.

Во-вторых, длительные исследования показали, что в засушливые годы возрастает вероятность снижения урожайности пшеницы при ее размещении по сидеральным парам. При этом наибольший вред растениям приносят майско-июньские засухи. В отличие от зерновых, картофель в значительно меньшей степени страдает от майско-июньской засухи, что объясняется биологическими особенностями этой культуры.

Картофель - высокотребовательная культура к условиям увлажнения. Его потребность в воде определяется значительной надземной массой и урожаем клубней, масса которых на 75-80% состоит из воды. Однако минимальная потребность во влаге приходится на период посадка - всходы, а также во время отмирания и усыхания надземной массы. Картофель в меньшей степени страдает от недостатка почвенной влаги в весенний период, поскольку в отличие от зерновых, прорастание почек, образование ростков и частичное формирование корневой системы обеспечиваются запасами влаги в материнском клубне. Больше всего влаги картофелю необходимо в период бутонизации и цветения, когда надземная масса сильно развита и начинается активное клубнеобразование.

В большинстве районов Сибири судьба урожая раннеспелых сортов определяется количеством осадков, выпадающих в июне-июле, а среднеспелых сортов - в августе - начале сентября (С.Н. Карманов, А.В. Коршунов, 1982).

Различное отношение картофеля к влажности почвы по фазам роста нашло свое выражение в широко известной формулировке А.Г. Лорха (1948), который говорил, что урожай клубней картофеля ранних сортов определяется осадками июля. В условиях Красноярского края максимум осадков приходится на июль - август и поэтому здесь картофель по праву следует отнести к страховой культуре.

В наших исследованиях справедливость указанных выводов подтверждена в полной мере. Так вегетационный период 1999 г. был засушливым (ГТК - 0,77). На фоне сухой осени 1998 г. чистый пар уходил в зиму с более высокими запасами влаги нежели сидеральный. К моменту посева пшеницы и посадки картофеля сидеральный пар содержал влаги в слое 0-100 см на 28-29 мм меньше по сравнению с чистым (табл. 7.6, 7.7). Поскольку величина урожая зерновых сопряжена с весенними запасами почвенной влаги, то в условиях майско-июньской засухи с ГТК - 0,71 и 0,48 урожайность пшеницы по парам была невысокой, но особенно пострадали от этой засухи посевы по сидеральному пару. Без применения приемов по накоплению и усвоению зимне-весенних осадков урожайность пшеницы оказалась на 0,32 т/га, или на 17,8%, ниже по сравнению с контролем (табл. 7.8). В то же время при практически равных весенних запасах почвенной влаги урожайность картофеля по сидеральному пару без применения приемов влагонакопления была выше, чем по чистому пару, на 6,4 т/га, т,е, на 50,4%. Выпадавшие с конца первой декады июля дожди (59 мм) совпали с началом клубнеобразования среднеспелого сорта Адрета, который хорошо отзывался на внесение органического удобрения.

Таблица 7.6

Влияние кулис и предзимнего щелевания почвы на запасы продуктивной влаги в посевах пшеницы, мм

Варианты

Слой почвы,см

Посев

Кущение

1999 г.

2000 г.

2001 г.

2000 г.

2001 г.

Чистый пар

(контроль)

0 - 30

26

57

42

7

36

0 - 100

77

210

120

72

134

Чистый кулисный пар

0 - 30

31

61

45

20

32

0 - 100

82

215

135

81

125

То же + щелевание

0 - 30

44

64

70

29

44

0 - 100

100

251

182

145

148

Сидеральный пар

0 - 30

16

56

36

2

36

0 - 100

49

163

122

55

135

Сидерально-

кулисный пар

0 - 30

24

63

42

4

49

0 - 100

65

187

134

76

145

То же + щелевание

0 - 30

39

68

46

17

42

0 - 100

98

239

158

128

163

Таблица 7.7

Влияние кулис и предзимнего щелевания почвы на запасы продуктивной влаги в посадках картофеля, мм

Варианты

Слой поч-

вы, см

Перед посадкой

Бутонизация-цветение

1999 г.

2000 г.

2001 г.

1999 г.

2000 г.

2001 г.

Чистый пар

(контроль)

0 - 30

25

57

48

14

24

25

0 - 100

76

204

125

24

101

114

Чистый ку- лисный пар

0 - 30

33

71

38

19

19

24

0 - 100

84

222

133

89

107

62

То же + щелевание

0 - 30

45

61

70

34

23

14

0 - 100

99

241

180

69

103

61

Сидеральный пар

0 - 30

25

58

38

17

29

21

0 - 100

47

214

130

46

96

69

Сидерально-

кулисный пар

0 - 30

33

72

46

16

27

27

0 - 100

74

225

141

50

95

83

То же + щелевание

0 - 30

46

69

42

24

24

21

0 - 100

102

250

156

98

101

94

Таблица 7.8

Влияние кулис и щелевания на урожайность яровой пшеницы и картофеля, т/га

Предшественник

Культура

Яровая пшеница

Картофель

1999 г.

2000 г.

2001 г.

1999 г.

2000 г.

2001 г.

Чистый пар (контроль)

1,80

2,62

2,31

12,7

20,5

26,7

Чистый кулисный пар

1,86

2,68

2,55

20,0

21,5

29,1

То же + щелевание

2,00

2,81

2,71

21,6

26,6

28,0

Сидеральный пар

1,48

2,30

2,32

19,1

24,1

30,1

Сидерально-кулисный пар

1,55

2,37

2,40

19,7

26,0

29,3

То же + щелевание

1,80

2,69

2,65

21,3

27,8

33,0

НСР 05

0,19

0,17

0,21

2,5

2,8

2,6

Приведенные данные свидетельствуют, что посев кулис в паровом поле в условиях 1999 г. приводил к незначительному увеличению весенних запасов влаги, но эффективность этого агротехнического приема значительно увеличивалась за счет предзимнего щелевания почвы. В звене с чистым паром этот прием увеличивал запасы влаги в слое 0-100 см на 23 мм, а в звене с сидеральным паром - на 49 мм, что позволило растениям пшеницы сформировать урожай на уровне контроля. В севооборотном звене с картофелем щелевание сидерально-кулисного пара обеспечило формирование самого высокого урожая картофеля - на 67,7% выше, чем на контроле.

Аналогичная ситуация сложилась и в засушливом 2000 г, с ГТК вегетационного периода 0,99. В отличие от предыдущего года наблюдалась июньско-июльская засуха с ГТК 0,5 и 0,61. Однако осадки мая (82 мм) превысили норму в 2,5 раза, что позволило создать сравнительно хорошие стартовые условия для развития пшеницы. В результате на контроле урожайность была выше по сравнению с 1999 г, на 0,82 т/га. Выше в этот год была и урожайность картофеля, чему способствовала дождливая погода в августе и сентябре.

Как и в предыдущем году, эффективность кулис была невысокой, но щелевание, увеличившее весенние запасы влаги приводило к достоверному повышению урожайности пшеницы и картофеля. Щелевание чистого пара повышало урожайность пшеницы на 7,3%, а щелевание сидерального пара - на 17,0%. В звене с картофелем щелевание чистого пара повышало урожайность на 29,8%, а щелевание сидерального пара - на 15,4%.

Вегетационный период 2001 г. относится к умеренно влажному (ГТК - 1,36). В такие годы сидеральные пары не приводят к снижению урожайности по сравнению с чистыми. В этот год по сравнению с двумя предыдущими получена достоверная прибавка урожая зерна пшеницы на фоне кулисного чистого пара. Щелевание чистого пара увеличило урожайность пшеницы на 17,3%, а сидерального - на 14,2%. В звене с картофелем прибавка от щелевания в условиях умеренно-влажного года была ниже и соответственно составила 4,9 и 9,6 %.

Оценивая полученные в течение трех лет данные, отметим, что при использовании кулисных паров под посевы пшеницы ее урожайность увеличивается незначительно - на 4-5%. Предзимнее щелевание кулисных паров существенно повышает эффективность двух приемов, направленных на накопление твердых осадков и лучшее усвоение талых вод. Щелевание чистого кулисного пара увеличивает урожайность яровой пшеницы на 12% по отношению к чистому пару без кулис, а щелевание сидерально-кулисного пара - на 17,2% по отношению к сидеральному пару без кулис.

В севооборотном звене с картофелем эффективность чистого кулисного пара в 3,2 раза выше, чем в звене с яровой пшеницей. Здесь кулисы обеспечивают увеличение урожайности картофеля на 17,5%. Щелевание такого пара сопровождается увеличением урожайности на 27,0% по отношению к чистому пару без кулис, а щелевание сидерально-кулисного пара повышает урожайность картофеля на 12,3% по отношению к сидеральному пару без кулис. Посев кулис в сидеральном пару и его предзимнее щелевание обеспечивает более высокую эффективность сидерального пара, увеличивая урожайность картофеля на 37% по сравнению с абсолютным контролем, за который принят чистый пар без кулис и щелевания.

Посев кулис и щелевание в сидеральном пару позволяет добиться главного, а именно, в среднем за 3 года, два из которых были засушливыми, увеличить урожайность пшеницы на 6,3% по сравнению с абсолютным контролем. Такая невысокая прибавка не должна обескураживать, поскольку не следует забывать о многостороннем положительном влиянии сидерации на плодородие почвы.

ВЫВОДЫ

1. В комплексе мер, обеспечивающих стабилизацию и повышение продуктивности земледелия на доминирующих в Средней Сибири черноземах, значительная роль должна отводиться сидеральным культурам в силу многообразного и комплексного положительного воздействия на плодородие почвы. В условиях края в качестве сидеральных культур следует использовать донник и озимую рожь, возделываемых в паровом поле по технологии весенних подпокровных посевов.

2. Применение зеленых удобрений способствует оструктуриванию почвы, увеличивая содержание в парах агрегатов размером от 10 до 0,25 мм на 5-11,1%. При этом содержание водопрочных агрегатов в сидеральных парах возрастает на 5,4-7,5%, под первыми и повторными посевами зерновых - на 10,5-13,0%, а через 4 года после запашки сидератов - на 4,6%. Сидерация повышает водопроницаемость почвы в сидеральном пару на 31,5% и ее последействие прослеживается до конца ротации 5-и полного зернопаропропашного севооборота. Запашка сидератов существенно снижает плотность пахотного слоя (0-30 см) до ухода паров в зиму (0,90-0,91 г/см3), по сравнению с неудобренным органическим удобрением паром - 1,00 г/см3, а под посевами пшеницы плотность почвы остается ниже при неглубокой (14-16 см) заделке сидеральной массы в пределах 20 т/га.


Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.